Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Метод наименьших квадратов. Для характеристики формы связи при изучении корреляционной зависимости между выходным параметром и переменным фактором




Для характеристики формы связи при изучении корреляционной зависимости между выходным параметром и переменным фактором, при обработке результатов однофакторных экспериментов, используются уравнения приближенной регрессии [1]. Задача ставится следующим образом: по данной выборке объёма n найти уравнение приближенной регрессии и оценить допускаемую при этом ошибку. В качестве метода приближения обычно выбирают метод наименьших квадратов (МНК).

Суть метода заключается в том, что вид зависимости и значения коэффициентов описывающего ее уравнения должны обеспечивать минимальную сумму квадратов отклонений (Ф) ординат экспериментальных точек от ординат этой зависимости [2]:

где – рассчитанное по уравнению регрессии значение выходного параметра, а – экспериментальное значение выходного параметра, полученное при том же значении переменного фактора .

Задача определения коэффициентов уравнения регрессии по МНК сводится к определению минимума функции многих переменных [1]. Если:

и требуется выбрать коэффициенты таким образом, чтобы:

то необходимым условием минимума будет являться выполнение равенств:

Т.е. минимум данной функции будет в точке, где ёё частные производные равны нулю.

Условие (1.4) можно записать в виде:

После преобразования:

Система уравнений (1.6) имеет столько же уравнений, сколько неизвестных коэффициентов входит в уравнение регрессии, и называется системой нормальных уравнений.

При изучении зависимости выходного параметра от одного переменного фактора необходимо построить эмпирическую линию регрессии для определения вида уравнения регрессии [1]. Для этого весь диапазон изменения x на поле корреляции разбивается на k равных интервалов . Все точки, попавшие в данный интервал , относят к его середине . Для этого подсчитывают частные средние для каждого интервала:

где – экспериментальные значения выходного параметра, попавшие в интервал , а – количество значений .

Затем последовательно соединяют точки отрезками прямой. Полученная ломаная называется эмпирической линией регрессии y по x. По виду эмпирической линии регрессии можно подобрать уравнение регрессии .

Для линейной зависимости условие (1.4) будет иметь вид:

Для определения коэффициентов и линейного уравнения будем иметь систему линейных уравнений (1.9):

Решение системы уравнений (1.9) относительно и дает следующие формулы для их расчета:

Аналогичным образом, с помощью МНК можно получить формулы для расчета коэффициентов нелинейных зависимостей (1.12) – (1.18) [2]:

Логарифмическая зависимость , > 0, х ≠ 0

Экспоненциальная функция , все и > 0,

Степенная функция , , , все и > 0

Дробно-линейная функция , ,

Гиперболическая функция , > 0

Дробно-рациональная функция ,

Квадратичная (параболическая) функция

Точность описания корреляционной связи между параметром выхода и переменным фактором нагляднее всего характеризует средняя погрешность аппроксимации , которая рассчитывается по следующей формуле:

Очевидно, что лучшей зависимостью для описания связи между будет та, которая обеспечивает минимальную среднюю погрешность аппроксимации .





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-08-18; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 462 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Логика может привести Вас от пункта А к пункту Б, а воображение — куда угодно © Альберт Эйнштейн
==> читать все изречения...

2254 - | 2184 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.